(57)【要約】  送信装置は、入力データを、ポーラ変調時は振幅成分信号および位相成分信号に、直交変調時は同相成分信号および直交成分信号に、変換する信号変換部と、各変調方式に対応した搬送波を出力する搬送波生成部と、直交変調時、搬送波と同相成分信号と直交成分信号とから直交変調信号を生成するミキサ部と、ポーラ変調時、振幅成分信号に応じた電源電圧制御信号を出力するレギュレータと、ポーラ変調時、搬送波に電源電圧制御信号を増幅合成し、直交変調時、直交変調信号を増幅し、各変調方式の送信信号を生成するパワーアンプとを備え、搬送波生成部は、ポーラ変調時、位相成分信号が入力され、位相成分について変調済みの搬送波を出力し、直交変調時、未変調の搬送波を出力する。
2011024342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポーラ変調方式および直交変調方式の、２つの変調方式を備え、指定された変調方式で送信信号を生成する送信回路であって、
入力データを、ポーラ変調方式では振幅成分信号および位相成分信号に、直交変調方式では同相成分信号および直交成分信号に、変換する信号変換部と、
指定された変調方式に対応した搬送波を出力する搬送波生成部と、
直交変調方式において、前記搬送波と前記同相成分信号と前記直交成分信号とから直交変調信号を生成するミキサ部と、
ポーラ変調方式において、前記振幅成分信号に応じた電源電圧制御信号を出力するレギュレータと、
ポーラ変調方式において、前記搬送波に前記電源電圧制御信号を増幅合成して前記送信信号を生成するパワーアンプとを備え、
前記搬送波生成部は、ポーラ変調方式において、前記位相成分信号が入力され、位相成分について変調済みの前記搬送波を出力し、直交変調方式において、未変調の搬送波を出力する、送信回路。
【請求項２】
前記搬送波生成部は、
指定された変調方式に対応した発振信号を生成する発振部と、
前記発振信号を、直交変調方式において、分配および位相シフトして、前記未変調の搬送波として前記ミキサ部に出力する位相シフタと、
前記発振信号を、ポーラ変調方式において、前記位相成分について変調済みの搬送波として前記パワーアンプに出力し、直交変調方式において、前記位相シフタに接続するスイッチとを含み、
前記発振部は、
ポーラ変調方式において、前記搬送波生成部に入力された前記位相成分信号に基づいて、位相成分について変調済みの高周波信号を生成し、直交変調方式において、未変調の高周波信号を生成する発振器と、
ポーラ変調方式および直交変調方式のいずれにも対応した分周特性を有する分周器とを含み、
前記分周器は、指定された変調方式に応じて、前記分周特性を切り替えて、前記高周波信号を分周して、前記発振信号を生成することを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
【請求項３】
前記搬送波生成部は、
指定された変調方式に対応した前記搬送波を生成する発振部を含み、
前記搬送波を、直交変調方式において、前記ミキサ部に出力し、ポーラ変調方式において、前記パワーアンプに出力し、
前記発振部は、
ポーラ変調方式において、前記搬送波生成部に入力された前記位相成分信号に基づいて、位相成分について変調済みの高周波信号を生成し、直交変調方式において、未変調の高周波信号を生成する発振器と、
ポーラ変調方式に対応した分周特性を有する第１の分周器と、
直交変調方式に対応した分周特性と分配機能と位相シフト機能とを有する第２の分周器とを含み、
前記第１の分周器は、ポーラ変調方式において、前記高周波信号を分周して、前記位相成分について変調済みの搬送波を生成し、直交変調方式において、動作を停止し、
前記第２の分周器は、直交変調方式において、前記高周波信号を分周、分配および位相シフトして前記未変調の搬送波を生成し、ポーラ変調方式において、動作を停止することを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
【請求項４】
前記送信回路は、所定の複数の帯域のうち、指定に応じて帯域を切り替えて送信信号を生成するマルチバンド対応送信回路であり、
前記搬送波生成部は、
前記複数の帯域の各々に対応する前記搬送波を出力する複数の前記発振部を備え、
前記複数の前記発振部のうち、指定された帯域に対応する前記発振部が前記搬送波を出力するとともに、指定された帯域に対応しない前記発振部が前記搬送波の出力を停止することを特徴とする、請求項３に記載の送信回路。
【請求項５】
前記複数の前記発振部からの前記搬送波の出力／非出力は、前記発振部が各々備える前記第１および第２の分周器への電力の供給／遮断によって制御することを特徴とする、請求項４に記載の送信回路。
【請求項６】
通信機器であって、
送信信号を生成する送信回路と、
前記送信回路で生成された送信信号を出力するアンテナとを備え、
前記送信回路は、請求項１〜５のいずれかに記載の送信回路であることを特徴とする、通信機器。
【請求項７】
前記アンテナから受信した受信信号を処理する受信回路と、
前記送信回路で生成された送信信号を前記アンテナに出力し、前記アンテナから受信した受信信号を前記受信回路に出力するアンテナ共用部とをさらに備えることを特徴とする、請求項６に記載の通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯電話や無線ＬＡＮ等の無線通信システムに用いられる送信回路の構成に関する。より特定的には、低消費電流で動作し、回路規模の小さい送信回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の送信回路としては、例えば、直交変調方式を利用して、送信信号を生成する送信回路があった。直交変調を行う送信回路については、広く知られているため説明を省略する。また、直交変調回路よりも高効率に動作する従来の送信回路として、ＥＥＲ（Ｅｎｖｅｌｏｐｅ  Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ）変調方式を用いたＥＥＲ変調回路が知られている。ＥＥＲ変調方式では、入力信号を位相成分信号と振幅成分信号とに分離し、まず、位相成分信号を、発振器により生成された発振信号に乗算して定振幅な位相変調信号を生成する。次に、飽和アンプを用いて位相変調信号に振幅成分信号を増幅合成して送信信号を生成する。【０００３】
ＥＥＲ変調方式においては、位相変調信号に振幅成分を合成する際、飽和アンプを用いることを特徴とする。この方式では、飽和アンプを飽和領域で動作させるため、高い電力効率で送信信号を生成できるという特徴がある。【０００４】
しかし、ＥＥＲ変調方式では、送信信号の出力レベルが低い場合、アンプが飽和領域から外れることによる電力効率低下や、送信器全体の消費電力のうち、振幅変調部の占める割合が大きくなることによる電力効率低下が発生する。そこで、従来、高出力時には、ＥＥＲ変調を用い、低出力時には、直交変調方式を用いてアンプを線形動作させることで、電力効率を向上させる送信回路が提案されている。例えば特許文献１は図７に示すような送信回路６００を開示している。この送信回路の構成および動作を以下に説明する。【０００５】
ベースバンド部６０１から直交方式用の信号である同相成分信号（Ｉ信号）および直交成分信号（Ｑ信号）が、インタフェース部６０２に入力される。インタフェース部６０２内のＲθ変換部６０４は、ベースバンド部６０１からのＡＧＣ制御信号に基づいて、直交変調方式／ＥＥＲ変調方式の切り替えを行う。Ｒθ変換部６０４は直交変調方式のときは信号処理を行わずにＩ信号およびＱ信号をスルー出力し、ＥＥＲ変調方式のときはＩ信号およびＱ信号から、振幅成分信号および位相成分信号への変換処理（Ｒθ変換処理）を行う。Ｒθ変換処理はリミッタによる位相情報の抽出と包絡線検波によって行う。【０００６】
ＤＡＣ６０５には直交変調方式の場合にはＩ信号、ＥＥＲ方式の場合には位相成分信号が入力される。また、ＤＡＣ６０６には直交変調方式の場合にはＱ信号、ＥＥＲ変調方式の場合には振幅成分信号が入力される。ＤＡＣ６０５の出力は、ベースバンドフィルタ６２５を介してミキサ６２１に入力される。【０００７】
スイッチ６０７は直交変調方式の場合にはＤＡＣ６０６の出力をＲＦ−ＩＣ６０３のＱ成分用ベースバンドフィルタ６０８に接続し、ＥＥＲ変調方式の場合には同出力を振幅変調回路６０９に接続する。【０００８】
スイッチ６１０は直交変調方式の場合にはＩ信号およびＱ信号の和を、ＥＥＲ変調方式の場合には位相成分信号のみをＡＧＣアンプ６１１に接続する。スイッチ６１２は直交変調方式の場合にはＡＧＣアンプ出力を出力バッファ６１３に接続し、パワーアンプ６１４を経由せずにフロントエンド部に出力し、ＥＥＲ変調方式の場合には同出力をパワーアンプ６１４に接続し、増幅する。【０００９】
直交変調時には、入力信号は、Ｉ信号とＱ成分信号とに変換される。発振器６２０が生成した発振信号は、位相シフタ６２３によって２つに分離される。一方は、位相シフトされずにミキサ６２１に向けて出力され、ミキサ６２１において、ベースバンドフィルタ６２５から出力されたＩ信号が乗算される。もう一方は位相シフトされた後、ミキサ６２２に向けて出力され、ミキサ６２２において、ベースバンドフィルタ６０８から出力されたＱ信号が乗算される。これらのＩ信号およびＱ信号が乗算された各信号は、その後、加算器６２４によって合成され、直交変調方式による変調波となる。また、ＥＥＲ変調時には、入力信号は、振幅成分信号と位相成分信号とに変換される。発振器６２０が生成した発振信号には、まず、位相成分信号が乗算され、位相変調信号が生成される。その後、パワーアンプ６１４によって、位相変調信号に振幅成分信号が増幅合成され、ＥＥＲ変調方式による変調波となる。すなわち、送信回路は、信号の電圧レベルが一定値より、低い場合は直交変調を行い、高い場合はＥＥＲ変調を行うよう変調方式を切り替える。このように、従来の送信回路は、直交変調方式とＥＥＲ変調方式を組み合わせて使用し消費電力の低減を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３９７９２３７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、位相変調信号には低ノイズ性が厳しく要求されるため、従来の送信回路６００のように、ミキサ６２１を用いて位相変調信号を生成する場合には、低ノイズ性の優れた高性能のミキサ６２１を使用しなければならない。このような低ノイズ性を有するミキサは、デバイス要求が高く、一般的に回路規模が増大する。また、このような低ノイズ性のミキサ６２１であっても完全にノイズをなくすことはできないため、図７には図示されていないが、実際はミキサ６２１からの出力信号に、イメージ除去フィルタを接続し、ノイズを除去しなければならない。【００１２】
このように、従来の送信回路６００は、高性能のミキサ６２１やイメージ除去フィルタが必要な分、回路規模が大きく、電力効率の向上に限界があった。特に、低出力時は、送信回路全体の消費電力にしめるパワーアンプ６１４の消費電力の割合が小さいため、変調方式の切り替えによるパワーアンプ６１４の低消費電力化を図っても、送信回路６００全体としての低消費電力化にはつながりにくかった。【００１３】
それ故に本発明の目的は、変調方式を切り替える送信回路において、送信信号の品質を低下させることなく、回路規模の小型化を図り、回路全体の低消費電力化を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の第１の局面は、ポーラ変調方式および直交変調方式の、２つの変調方式を備え、指定された変調方式で送信信号を生成する送信回路であって、入力データを、ポーラ変調方式では振幅成分信号および位相成分信号に、直交変調方式では同相成分信号および直交成分信号に、変換する信号変換部と、指定された変調方式に対応した搬送波を出力する搬送波生成部と、直交変調方式において、搬送波と同相成分信号と直交成分信号とから直交変調信号を生成するミキサ部と、ポーラ変調方式において、振幅成分信号に応じた電源電圧制御信号を出力するレギュレータと、ポーラ変調方式において、搬送波に電源電圧制御信号を増幅合成して送信信号を生成し、直交変調方式において直交変調信号を増幅して送信信号を生成するパワーアンプとを備え、搬送波生成部は、ポーラ変調方式において、位相成分信号が入力され、位相成分について変調済みの搬送波を出力し、直交変調方式において、未変調の搬送波を出力する、送信回路である。【００１５】
本発明の第２の局面は、第１の局面において、搬送波生成部は、指定された変調方式に対応した発振信号を生成する発振部と、発振信号を、直交変調方式において、分配および位相シフトして、未変調の搬送波としてミキサ部に出力する位相シフタと、発振信号を、ポーラ変調方式において、位相成分について変調済みの搬送波としてパワーアンプに出力し、直交変調方式において、位相シフタに接続するスイッチとを含み、発振部は、ポーラ変調方式において、搬送波生成部に入力された位相成分信号に基づいて、位相成分について変調済みの高周波信号を生成し、直交変調方式において、未変調の高周波信号を生成する発振器と、ポーラ変調方式および直交変調方式のいずれにも対応した分周特性を有する分周器とを含み、分周器は、指定された変調方式に応じて、分周特性を切り替えて、高周波信号を分周して、発振信号を生成することを特徴とする。【００１６】
本発明の第３の局面は、第１の局面において、搬送波生成部は、指定された変調方式に対応した搬送波を生成する発振部を含み、搬送波を、直交変調方式において、ミキサ部に出力し、ポーラ変調方式において、パワーアンプに出力し、発振部は、ポーラ変調方式において、搬送波生成部に入力された位相成分信号に基づいて、位相成分について変調済みの高周波信号を生成し、直交変調方式において、未変調の高周波信号を生成する発振器と、ポーラ変調方式に対応した分周特性を有する第１の分周器と、直交変調方式に対応した分周特性と分配機能と位相シフト機能とを有する第２の分周器とを含み、第１の分周器は、ポーラ変調方式において、高周波信号を分周して、位相成分について変調済みの搬送波を生成し、直交変調方式において、動作を停止し、第２の分周器は、直交変調方式において、高周波信号を分周、分配および位相シフトして未変調の搬送波を生成し、ポーラ変調方式において、動作を停止することを特徴とする。【００１７】
本発明の第４の局面は、第３の局面において、送信回路は、所定の複数の帯域のうち、指定に応じて帯域を切り替えて送信信号を生成するマルチバンド対応送信回路であり、搬送波生成部は、複数の帯域の各々に対応する搬送波を出力する複数の発振部を備え、複数の発振部のうち、指定された帯域に対応する発振部が搬送波を出力するとともに、指定された帯域に対応しない発振部が搬送波の出力を停止することを特徴とする。【００１８】
本発明の第５の局面は、第４の局面において、複数の発振部からの搬送波の出力／非出力は、発振部が各々備える第１および第２の分周器への電力の供給／遮断によって制御することを特徴とする。【００１９】
本発明の第６の局面は、通信機器であって、送信信号を生成する第１〜５の局面における送信回路と、送信回路で生成された送信信号を出力するアンテナとを備えることを特徴とする。【００２０】
本発明の第７の局面は、第６の局面において、アンテナから受信した受信信号を処理する受信回路と、送信回路で生成された送信信号をアンテナに出力し、アンテナから受信した受信信号を受信回路に出力するアンテナ共用部とをさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、変調方式を切り替える送信回路を、送信信号の品質を低下させることなく、小さな回路規模によって実現でき、送信回路や送信回路を含む通信機器の低消費電力化およびコスト低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る送信回路の構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係る送信回路の構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る送信回路と第２の実施形態に係る送信回路の構成の差異を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施形態に係る送信回路の構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施形態に係る送信回路の構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第４の実施形態に係る通信機器の構成を示す図である。
【図７】図７は、従来の送信回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。まず、本実施の形態で用いるポーラ変調方式について説明する。従来の送信回路６００におけるＥＥＲ変調方式においては、発振器から出力された発振信号に位相成分信号を乗算することで位相変調信号を生成していた。その代わりに、発振器に位相成分信号を入力として与え、位相成分を含んだ発振信号を発振器から直接出力させることで、位相変調信号を生成することが可能である。本願では、ＥＥＲ方式において、位相変調信号の生成方式をこのように置き換えた変調方式を特にポーラ変調方式と呼ぶ。
【００２４】
図１は本実施の形態に係る送信回路１００を示している。図１において、送信回路１００は、信号変換部１０２、搬送波生成部１２３、ミキサ部１８１、レギュレータ１１４、ＶＧＡ（可変ゲインアンプ）１１３、およびパワーアンプ１１５を備える。送信回路１００は直交変調方式およびポーラ変調方式の、２つの変調方式を外部からの指示に応じて切り替える。外部からの指定としては例えば基地局等からの指示が挙げられる。例えば送信回路１００を内蔵した通信機器が基地局と通信を行う場合、基地局は、通信状態が悪いと当該通信機器に対して送信信号の出力レベルを上げるよう指示を出すことができる。通信機器は、その指示を、内部の送信回路１００に伝達する。送信回路はこの指示に応じて、指示された出力レベルが所定の閾値より高ければ、直交変調方式からポーラ変調方式へと変調方式を切り替えて出力レベルを上げることができる。また逆に、指示された出力レベルが所定の閾値より低ければ、送信回路はポーラ変調方式から直交変調方式へと変調方式を切替えて出力レベルを下げることができる。
【００２５】
入力信号は信号変換部１０２に入力される。信号変換部１０２内のデジタル処理部１０１は、出力レベルを切り替える指示を受けると、通信単位（スロット）の境界のタイミングで、直交変調方式／ポーラ変調方式の切り替えを行う。低出力レベルが指定されている場合、デジタル処理部１０１は、入力信号を直交変調方式用の信号である同相成分信号（Ｉ信号）および直交成分信号（Ｑ信号）に変換して出力する。高出力レベルが指定された場合は、入力信号をポーラ変調用の信号である振幅成分信号および位相成分信号に変換して出力する。なお、外部からの指示がない場合は、予め定めたいずれかの変調方式を用いることしてもよい。
【００２６】
デジタル処理部１０１からの出力は、ＤＡＣ（デジタルアナログ変換器）１０３および１０４に入力される。ＤＡＣ１０３には直交変調方式の場合にはＩ信号、ポーラ変調方式の場合には振幅成分信号が入力される。また、ＤＡＣ１０４には直交変調方式の場合にはＱ信号、ポーラ変調方式の場合には位相成分信号が入力される。これらの入力された信号はアナログ変換され、それぞれスイッチ１０５および１０６に向けて出力される。
【００２７】
スイッチ１０５は直交変調方式の場合にはＤＡＣ１０３の出力をミキサ１０９に接続し（図１のＩ側）、ポーラ変調方式の場合には同出力をレギュレータ１１４に接続する（図１のｒ側）。
【００２８】
スイッチ１０６は直交変調方式の場合にはＤＡＣ１０４の出力をミキサ１１０に接続し（図１のＱ側）、ポーラ変調方式の場合には同出力を搬送波生成部１２３内の発振部１０７に接続する（図１のθ側）。搬送波生成部１２３内のスイッチ１０８は直交変調方式の場合には発振部１０７の出力を搬送波生成部１２３内の位相シフタ１１１に接続し（図１のＱ側）、ポーラ変調方式の場合には同出力をＶＧＡ１１３に接続する（図１のθ側）。
【００２９】
すなわち、直交変調方式が指定された場合、信号変換部１０２は、Ｉ信号およびＱ信号を出力し、各信号はそれぞれＤＡＣ１０３および１０４で、アナログ変換された後、ミキサ１０９および１１０に入力される。搬送波生成部１２３内の発振部１０７は、発振信号を位相シフタ１１１に向けて出力する。位相シフタ１１１は入力された発振信号を２つに分配し、一方を位相シフトさせずに、ミキサ１０９に向けて出力し、他方を９０°だけ位相シフトさせてミキサ１１０に向けて出力する。ミキサ１０９および１１０はこれらの信号に、それぞれＩ信号およびＱ信号を乗算して、Ｉ成分変調信号およびＱ成分変調信号を生成し、加算器１１２に出力する。加算器１１２は、これらＩ成分変調信号およびＱ成分変調信号を結合して、直交変調信号を生成する。このように、ミキサ１０９および１１０と加算器１１２は、搬送波とＩ信号およびＱ信号とから直交変調信号を生成するミキサ部を構成する。直交変調信号は、ＶＧＡ１１３で送信出力に応じて増幅された後、パワーアンプ１１５に入力される。パワーアンプ１１５は、入力された直交変調信号をさらに増幅して、送信信号を生成する。ここで、直交変調信号は、ＶＧＡ１１３と、パワーアンプ１１５とによって、増幅されるとしたが、いずれか一方のみによって増幅されることとしてもよい。
【００３０】
また、ポーラ変調方式が指定された場合、信号変換部１０２は、振幅成分信号および位相成分信号を出力し、各信号はそれぞれＤＡＣ１０３および１０４で、アナログ変換される。振幅成分信号は、レギュレータ１１４に入力され、パワーアンプ１１５の電源電圧制御信号に変換された後、パワーアンプ１１５に入力される。また、位相成分信号は搬送波生成部１２３内の発振部１０７に入力される。発振部１０７は、位相成分信号に基づき、位相成分を含んだ位相変調信号を生成する。位相変調信号は、ＶＧＡ１１３で送信出力に応じて増幅された後、パワーアンプ１１５に入力される。パワーアンプ１１５は、入力された位相変調信号に電源電圧信号を増幅合成して、送信信号を生成する。なお、ＤＡＣ１０３、１０４は、直交変調方式およびポーラ変調方式の両方において共用されており、送信回路の規模を抑制している。
【００３１】
本実施の形態によると、送信回路１００は、送信信号の要求出力レベルが、低い場合は直交変調を行い、高い場合はポーラ変調を行うよう変調方式を切り替えることができる。このように、直交変調方式とポーラ変調方式を組み合わせて使用し送信信号の要求出力レベルが低い場合は、直交変調方式を用いてレギュレータの動作を止めることで、送信回路全体の消費電力の低減を実現できる。また、送信回路１００は、ポーラ変調方式においては、発振部１０７が位相成分信号に基づいて、位相変調信号を直接生成するため、位相変調生成の際、ミキサを用いる必要がなく、ミキサによって発生するノイズへの対策も不要となる。したがって、低ノイズ性の優れた高性能のミキサや、イメージ除去フィルタを用いなくても、ノイズの少ない位相変調信号を生成することが可能になるため、送信信号の品質を低下させることなく、従来の送信回路に比べて回路規模を小さくでき、さらに低消費電力化を実現できる。
【００３２】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る送信回路２００について図２および図３を参照しながら説明する。本実施形態に係る送信回路２００は、図２に示すように、第１の実施形態に係る送信回路１００において、搬送波生成部１２３を、搬送波生成部２２３に置換したものである。
【００３３】
図３は、搬送波生成部１２３および２２３の構成の差異を比較するため、送信回路１００および２００について、図１および図２のそれぞれ破線で囲んだ部分１２０および２２０を並べて示したものであり、発振部１０７および２０７の内部構成も示している。
【００３４】
第１の実施形態に係る送信回路１００においては、搬送波生成部１２３は、発振部１０７、スイッチ１０８および位相シフタ１１１を備えている。発振部１０７は、発振器１２１と分周器１２２とを含んでいる。発振器１２１は、送信信号の周波数帯より高い周波数を発振するものが使用され、発振器１２１からの出力を分周器１２２によって周波数を下げることで、所望の変調信号用の搬送波の周波数が得られるようになっている。なお、このように送信回路において、発振器の周波数を分周して所望の周波数の変調波を得ることは、従来一般的に行われている。分周器１２２は、直交変調方式およびポーラ変調方式のいずれにも対応した分周特性を備えており、変調方式に応じて、分周特性を切り替えて、分周処理を行う。その出力先は、スイッチ１０８によって、変調方式に応じて切り替えられる。
【００３５】
これに対し、本実施形態に係る送信回路２００においては、搬送波生成部２２３は、発振部２０７のみを備えている。発振部２０７は、発振器２２１と２つの分周器２１６および２１７を備えている。発振器２２１は、発振器１２１と同様、送信信号の周波数帯より高い周波数を発振するものが使用される。分周器２１６は、ポーラ変調方式に対応した分周特性を備え、ポーラ変調方式の場合のみ電力が供給され動作する。また、分周器２１７は直交変調方式に対応した分周特性を備え、直交変調方式の場合のみ電力が供給され動作する。また、分周器２１７は、分配機能および位相シフト特性もその分周特性の一部として兼ね備え、発振器２２１からの信号を、分周後、２つに分配し、一方を位相シフトさせずに、ミキサ２０９に向けて出力し、他方を９０°だけ位相シフトさせてミキサ２１０に向けて出力することができる。なお、このように、分周器に分配機能および位相シフタとしての特性を付加することは、従来からコストをかけずに実現可能な技術である。
【００３６】
分周器２１６および２１７は、第１の実施形態における分周器１２２を分割し、位相シフタ１１１の機能を移動したものである。分周器１２２は、直交変調方式用の分周特性とポーラ変調方式用の分周特性の両方を備えていなければならない。このような広範な分周特性を発揮できる高機能な分周器１２２は、回路規模が大きい。これに対して、分周器２１６および２１７は、各変調方式に特化した分周機能のみを発揮するものであり、これら２つの分周器の回路規模を合わせても、第１の実施形態における分周器１２２の回路規模より小さい。したがって、本実施形態は、第１の実施形態に比べて、回路規模を低減することができ、低消費電力化を実現できる。
【００３７】
さらに、搬送波生成部２２３では、第１の実施形態における搬送波生成部１２３と比べて、スイッチ１０８が不要となっている。このスイッチ１０８は、高周波信号を通すためのスイッチであるため、高周波信号を通すだけの周波数特性を満たす必要があり回路規模が大きい。本実施形態では、分周器２１６と分周器２１７の電力供給の切替えによって、高周波信号を通すスイッチの役割を実現できるため、スイッチ１０８が不要である分、このコストを低減でき、低消費電力化を実現できる。
【００３８】
なお、搬送波生成部２２３は、分周器２１６および２１７への電力供給の切り替えのための回路（不図示）を備える必要があるが、これは、スイッチ１０８とは異なり、高周波信号を通すものではないため、高機能のものである必要はない。これらの回路は、第１の実施形態における搬送波生成部１２３が分周器１２２に対する変調方式の切り替え指示のために備える回路（不図示）の規模と同等以下であり、第１の実施形態に比べて回路規模の増大やコストの増加に寄与しない。
【００３９】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態に係る送信回路３００について図４および図５を参照しながら説明する。本実施形態では、第１の実施形態における、搬送波生成部１２３が、図４に示すとおり、搬送波生成部３２３に置換されたものである。搬送波生成部３２３は４つの発振部３５１、３５２、３５３および３５４を備えている。これらの発振部は、それぞれ異なる帯域の搬送波を出力する。すなわち送信回路３００はマルチバンド方式に対応している。
【００４０】
図４において破線で囲んだ部分３２０を、図５に示す。図５においては、各発振部３５１、３５２、３５３および３５４の内部構成も示してある。発振部３５１は、発振器３６１、第１の分周器３７１および第２の分周器３７２を備える。同様に、発振部３５２は、発振器３６２、第１の分周器３７３および第２の分周器３７４を備える。また、発振部３５３は、発振器３６３、第１の分周器３７５および第２の分周器３７６を備える。また、
発振部３５４は、発振器３６４、第１の分周器３７７および第２の分周器３７８を備える。これらの発振部３５１、３５２、３５３および３５４は、例えば、それぞれＵＭＴＳ方式の１．９ＧＨｚ帯域である高周波数帯域、１．５ＧＨｚ帯域である中周波数帯域、９００ＭＨｚ帯域である低周波数帯域、およびＧＳＭ／ＥＤＧＥ方式の各帯域に対応するものである。
【００４１】
例えば、ＵＭＴＳ方式の高周波数帯域が指定されている場合は、発振部３５１が出力する搬送波が用いられる。ポーラ変調時は、発振器３６１が出力する発振信号を、第１の分周器３７１が分周し、第２の分周器３７２は電力が停止され動作を停止する。また、直交変調時は第２の分周器３７２が分周し、第１の分周器３７１は電力が停止され動作を停止する。また、このとき、他の発振部３５２、３５３および３５４は、電力が停止され動作を停止し、搬送波を出力することはない。この場合、これらの発振部の内部の分周器３７３、３７４、３７５、３７６、３７７および３７８の分周器への電力のみ停止してもよい。このように他の発振部の内部の分周器のみ動作を停止させた場合、発振器自体の動作は常時継続するため、発振の断続による発振周波数の変動を抑えることができ、頻繁に帯域を切り替える場合でも、送信信号の品質低下を低減することができる。
【００４２】
このように、マルチバンドに対応した送信回路においては、第２の実施形態のようなシングルバンドの送信回路に比べると、回路規模は大きくなる。しかし、マルチバンドに対応した送信回路どうしで比較すると、本実施の形態のように各帯域に対応する発振部に直交変調方式およびポーラ変調方式の各々に特化した分周器を別個に設ける場合、広範な分周特性を有する高機能な分周器および、第１の実施形態におけるスイッチ１０８に相当する高周波信号を切り替えるスイッチが不要となる分、回路規模を小さくすることができる。
【００４３】
なお、本実施例では、送信回路３００は４つの発振部３５１、３５２、３５３および３５４を備え、それぞれＵＭＴＳ方式の１．９ＧＨｚ帯域である高周波数帯域、１．５ＧＨｚ帯域である中周波数帯域、９００ＭＨｚ帯域である低周波数帯域、およびＧＳＭ／ＥＤＧＥ方式の各バンドに対応するものとしたが、対応するバンドの帯域、数はこれらに限られるものではなく、発振部の対応する帯域や数が異なっていてもよい。
【００４４】
以上のように、第１〜３の実施の形態においては、直交変調方式およびポーラ変調方式を切り替える送信回路を、送信信号の品質を低下させることなく、小さな回路規模で提供することができ、送信回路の低消費電力化を実現できる。
【００４５】
また、第１〜３の実施の形態において、直交変調方式では、レギュレータ１１４、２１４および３１４は用いないため、直交変調方式で変調する場合には、これらへの電力供給を停止してもよい。このようにすることで、さらなる低消費電力化を図ることができる。
【００４６】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態に係る通信機器の構成の一例を示すブロック図である。第４の実施形態に係る通信機器４１０は、送信回路４００、受信回路４０１、アンテナ共用部４０２、およびアンテナ４０３を備える。送信回路４００は、上述した第１〜３の実施形態のいずれかに係る送信回路である。アンテナ共用部４０２は、送信回路４００から出力された送信信号をアンテナ４０３に伝達し、受信回路４０１に送信信号が漏れるのを防ぐ。また、アンテナ共用部４０２は、アンテナ４０３から入力された受信信号を受信回路４０１に伝達し、受信信号が送信回路４００に漏れるのを防ぐ。
【００４７】
したがって、送信信号は、送信回路４００から出力され、アンテナ共用部４０２を介してアンテナ４０３から空間に放出される。受信信号は、アンテナ４０３で受信され、アンテナ共用部４０２を介して受信回路４０１で受信される。なお、通信機器４１０は、送信回路４００とアンテナ４０３とのみを備えた構成であってもよい。
【００４８】
このように本実施の形態に係る通信機器４１０は、第１〜３の実施の形態に係る送信回路を用いることで、送信にかかる電力の低減および装置のコスト低減が実現できる。また、本発明に係る送信回路は、携帯端末や無線ＬＡＮ等の通信装置に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は携帯電話や無線ＬＡＮ等の無線通信システム等に用いられる送信回路に有用であり、特に、低消費電力化、回路規模の小型化に有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１００、２００、４００、３００、６００  送信回路
１０１、２０１、３０１  デジタル処理部
１０２、２０２、３０２  信号変換部
１０３、１０４、２０３、２０４、３０３、３０４  ＤＡＣ
１０５、１０６、１０８、２０５、２０６、３０５、３０６  スイッチ
１０７、２０７、３５１、３５２、３５３、３５４  発振部
１０９、１１０、２０９、２１０、３０９、３１０  ミキサ
１１１  位相シフタ
１１２、２１２、３１２  加算器
１１３、２１３、３１３  ＶＧＡ
１１４、２１４、３１４  レギュレータ
１１５、２１５、３１５  パワーアンプ
１２１、２２１、３６１、３６２、３６３、３６４  発振器
１２２、２１６、２１７、３７１、３７２、３７３、３７４、３７５、３７６、３７７、３７８  分周器
１２３、２２３、３２３  搬送波生成部
１８１、２８１、３８１  ミキサ部
４０１  受信回路
４０２  アンテナ共用部
４０３  アンテナ
４１０  通信機器
６０１  ＢＢ部
６０２  インタフェース部
６０３  ＲＦ−ＩＣ
６０４  Ｒθ変換部
６０５、６０６  ＤＡＣ
６０７、６１０、６１２  スイッチ
６０８、６２５  ベースバンドフィルタ
６０９  振幅変調回路
６１１  ＡＧＣアンプ
６１３  出力バッファ
６１４  パワーアンプ
６２０  発振器
６２１、６２２  ミキサ
６２３  位相シフタ
６２４  加算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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